继电保护常见故障及处理方法范文

导语：如何才能写好一篇继电保护常见故障及处理方法，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：继电保护、故障、处理方法

中图分类号：TM774

随着电力系统的高速发展和计算机技术，通讯技术的进步，继电保护向着计算机化、网络化，保护、测量、控制、数据通信一体化和人工智能化方向进一步快速发展。与此同时越来越多的新技术、新理论将应用于继电保护领域，这要求我们继电保护工作者不断求学、探索和进取，达到提高供电可靠性的目的，保障电网安全稳定运行。

一、继电保护常见故障

电压互感器二次电压回路在运行中出现故障是继电保护工作中的一个薄弱环节。作为继电保护测量设备的起始点，电压互感器对二次系统的正常运行非常重要，PT二次回路设备不多，接线也不复杂，但PT二次回路上的故障却不少见。由于PT二次电压回路上的故障而导致的严重后果是保护误动或拒动。据运行经验，PT二次电压回路异常主要集中在以下几方面：PT二次中性点接地方式异常；表现为二次未接地（虚接）或多点接地。二次未接地（虚接）除了变电站接地网的原因，更多是由接线工艺引起的。这样PT二次接地相与地网间产生电压，该电压由各相电压不平衡程度和接触电阻决定。这个电压叠加到保护装置各相电压上，使各相电压产生幅值和相位变化，引起阻抗元件和方向元件拒动或误动。PT开口三角电压回路异常；PT开口三角电压回路断线，有机械上的原因，短路则与某些习惯做法有关。在电磁型母线、变压器保护中，为达到零序电压定值，往往将电压继电器中限流电阻短接，有的使用小刻度的电流继电器，大大减小了开口三角回路阻抗。当变电站内或出口接地故障时，零序电压较大，回路负荷阻抗较小，回路电流较大，电压（流）继电器线圈过热后绝缘破坏发生短路。短路持续时间过长就会烧断线圈，使PT开口三角电压回路在该处断线，这种情况在许多地区发生过。PT二次失压；PT二次失压是困扰使用电压保护的经典问题，纠其根本就是各类开断设备性能和二次回路不完善引起的。

电流互感器是供给继电保护和监控系统判别系统运行状态的重要组件。作为继电保护对电流互感器的基本要求就是电流互感器能够真实地反映一次电流的波形，特别是在故障时，不但要求反映故障电流的大小，还要求反映电流的相位和波形，甚至是反映电流的变化率。而传统的电磁式电流互感器是利用电磁感应原理通过铁心耦合实现一、二次电流变换的。由于铁心具有磁饱和特性，是非线性组件，当一次电流很大，特别是一次电流中非周期分量的存在将使严重饱和，励磁电流成几十倍、几百倍增加，而且含有大量非周期分量和高次谐波分量，造成二次电流严重失真，严重影响了继电保护的正确动作。由电工基础理论可知，电流互感器在严重饱和时，其一次电流中的直流分量很大，使其波形偏于时间轴的一侧。铁心中有剩磁，且剩磁方向与励磁电流中直流分量产生的磁通方向相同，在短路电流直流分量和剩磁的共同作用下，铁心在短路后不到半个周期就饱和了。于是，一次电流全部变为励磁电流，二次电流几乎为0。由于电流互感器严重饱和，使其传变特性变差甚至输出为0，才导致了断路器保护的拒动，引起主变压器后备保护越级跳闸。

针对目前微机继电保护装置自身的特点，造成了微机保护装置故障一般有以下这些原因：电源问题，比如电源输出功率的不足会造成输出电压下降，若电压下降过大，会导致比较电路基准值的变化，充电电路时间变短等一系列问题，从而影响到微机保护的逻辑配合，甚至逻辑功能判断失误。尤其是在事故发生时有出口继电器、信号继电器、重动继电器等相继动作，要求电源输出有足够的功率。如果现场发生事故时，微机保护出现无法给出后台信号或是重合闸无法实现等现象，应考虑电源的输出功率是否因元件老化而下降。对逆变电源应加强现场管理，在定期检验时一定要按规程进行逆变电源检验。干扰和绝缘问题，微机保护的抗干扰性能较差，对讲机和其他无线通信设备在保护屏附近使用，会导致一些逻辑元件误动作。微机保护装置的集成度高，布线紧密。长期运行后，由于静电作用使插件的接线焊点周围聚集大量静电尘埃，可使两焊点之间形成了导电通道，从而引起继电保护故障的发生。

二、电力系统继电保护常见故障的处理方法

2.1 替换法。

用好的或认为正常的相同元件代替怀疑的或认为有故障的元件，来判断它的好坏，可快速地缩小查找故障范围。这是处理综合自动化保护装置内部故障最常用方法。当一些微机保护故障，或一些内部回路复杂的单元继电器，可用附近备用或暂时处于检修的插件、继电器取代它。如故障消失，说明故障在换下来的元件内，否则还得继续在其他地方查故障。

2.2参照法.

通过正常与非正常设备的技术参数对照，从不同处找出不正常设备的故障点。此法主要用于查认为接线错误，定值校验过程中发现测试值与预想值有较大出入又无法断定原因之类的故障。在进行回路改造和设备更换后二次接线不能正确恢复时，可参照同类设备接线。在继电器定值校验时，如发现某一只继电器测试值与其整定值相差甚远，此时不可轻易判断此继电器特性不好，或马上去调整继电器上的刻度值，可用同只表计去测量其他相同回路的同类继电器进行比较。

2.3短接法。

将回路某一段或一部分用短接线接入为短接，来判断故障是存在短接线范围内，还是其他地方，以此来缩小故障范围。此法主要用于电磁锁失灵、电流回路开路、切换继电器不动作、判断控制等转换开关的接点是否好。

2.4直观法.

处理一些无法用仪器逐点测试，或某一插件故障一时无备品更换，而又想将故障排除的情况。10KV开关拒分或拒合故障处理。在操作命令下发后，观察到合闸接触器或跳闸线圈能动作，说明电气回路正常，故障存在机构内部。到现场如直接观察到继电器内部明显发黄，或哪个元器件发出浓烈的焦味等便可快速确认故障所在，更换损坏的元件即可。

2.5逐项拆除法。

将并联在一起的二次回路顺序脱开，然后再依次放回，一旦故障出现，就表明故障存在哪路。再在这一路内用同样方法查找更小的分支路，直至找到故障点。此法主要用于查直流接地，交流电源熔丝放不上等故障。如直流接地故障。先通过拉路法，根据负荷的重要性，分别短时拉开直流屏所供直流负荷各回路，切断时间不得超过3秒，当切除某一回路故障消失，则说明故障就在该回路之内，再进一步运用拉路法，确定故障所在支路。再将接地支路的电源端端子分别拆开，直至查到故障点。如电压互感器二次熔丝熔断，回路存在短路故障，或二次交流电压互串等，可从电压互感器二次短路相的总引出处将端子分离，此时故障消除。然后逐个恢复，直至故障出现，再分支路依次排查。如整套装置的保护熔丝熔断或电源空气开关合不上，则可通过各块插件的拔插排查，并结合观察熔丝熔断情况变化来缩小故障范围。

参考文献：

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[关键词]变电所；微机继电保护；故障处理；主变压器保护

前 言

变电站是电力系统电能分配的重要组成部份，变电站常见故障的分类汇总有利于从电站的值班或检修人员尽快分门别类地找出故障的类型及基础处理实用技巧。而变电站常见故障的处理一个核心环节就是继电保护的有力支持。微机保护在电力系统得到广泛应用。但微机继电保护装置的动作过程不像模拟式保护那样直观，造成了微机保护事故发生有其自身的特点。分析与总结微机继电保护事故处理特点的目的在于掌握一般规律，快速有效地处理事故，避免因继电保护原因引发电网或设备事故，确保电网的安全稳定运行。

有效的反映出电器设备的不正常工作的状况，并根据所发生的不正常工作状况的原因和设备的运行维护条件的不同所发出相应的信号，以便值班人员进行相对应的处理，或者由自身的装置进行自动的调整，或者把那些正在运行会引起事故的相关电器设备进行有效的切除，那些反应出不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延时工作。

1. 微机继电保护特点

研究和实践证明，与传统的继电保护相比较，微机保护有许多优点［4］，其主要特点如下：

①改善和提高继电保护的动作特征和性能，动作正确率高。②可以方便地扩充其他辅助功能。③工艺结构条件优越。④可靠性容易提高。⑤使用灵活方便，人机界面越来越友好。其维护调试也更方便，从而缩短维修时间；同时依据运行经验，在现场可通过软件方法改变特性、结构。⑥可以进行远方监控。微机保护装置具有串行通信功能，与变电所微机监控系统的通信联络使微机保护具有远方监控特性。

2. 微机继电保护容易引发的故障及处理措施

2.1变压器事故。变压器的主保护（重瓦斯保护或差动保护或分接头瓦斯保护）动作跳闸或者变压器后备保护动作跳闸。若此种故障出现，在未发现明显的故障现象，应检查继电保护装置，如无异常，可对变压器试送电一次；如有故障，在找到故障并有效隔离后，也可试送一次。若出现变压器轻瓦斯保护动作发信，应立即进行检查，确认变压器能否运行。

2.2电压互感器事故处理。本体故障，引起保护误动作：及时打报告，更换电压互感器，并进行二次接线的调整。一次保险烧坏，引起各种报警和误动作，查明原因，更换保险；二次保险烧坏，引起各种报警和误动作，查明原因，更换保险。

2.3电流互感器事故处理。本体故障，引起保护误动作：及时打报告，更换电压互感器，并进行二次接线的调整。由于接触不良，局部发热，紧固螺丝，并要求变电值班人员开展定期巡检，进行简易维护。对烧坏的端子进行更换。对有破损的二次线进行各种技术处理

2.4单相接地故障处理。当发生发生单相接地故障时，继电保护班成员应在事故现场开展接地情况分析，首先应与现场值班人员应对绝缘监察仪表和预告信号进行检查，当指示有接地现象时，应立即检查各相对地电压、线间电压、开口三角电压，并作好记录，同时开展如下工作。

2.5电压不平衡。对PT一次保险、二次保险进行检查是否存在接触不良；是否有烧坏现象，根据上述情况，应判明原因（是否因母线压变高压熔丝熔断、铁磁谐振、线路或一次设备接地等引起），按母线管辖范围报告有关调度，并对带电设备进行检查。

2.6系统设备及稳定限额越限处理。当出现系统设备及稳定限额越限，应及时与变电站当值人员做好如下协调工作。当联络设备的负荷已达到热稳定或按稳定计算要求或继电保护整定值要求的最大允许限额时，地调值班调度员应采取一切必要的手段努力在10分钟内消除其过负荷。系统联络变压器过负荷时的处理措施应参考其过负荷的允许范围及允许持续时间。

2.7直流工作工作各种事故处理。寻找直流接地或更换直流熔丝，应按现场有关规定执行。寻找直流接地或更换直流熔丝时间应尽量缩短，以减少无继电保护运行时间，同时避免对侧纵联保护穿越故障而误动。

2.8自动化工作各种事故处理。当自动化系统部份通讯不正常时：应检查对应的通讯口是否松动脱落，接触是否良好。所对应的装置是否工作正常从而引起通讯异常。当自动化系统全部通讯不正常时：重新启机，以判断是否是部份重要程序异常引起全系统瘫痪，一般可解决问题

2.9遥信遥测遥控不正常时。检查相对应的一次、二次设备的状态是否正常，若异常则排除，即可恢复。系统本身的定义及参数设置不正确，可在厂家的指导下解决。

3. 微机保护事故处理的基本思路

3.1正确充分利用微机提供的故障信息

对经常发生的简单事故是容易排除的，但对少数故障仅凭经验是难以解决的，应采取正确的方法和步骤进行。

3.1.1正确对待人为事故。有些继电保护事故发生后，按照现场的信号指示无法找到故障原因，或者断路器跳闸后没有信号指示，无法界定是人为事故或是设备事故，这种情况的发生往往与工作人员的重视程度不够、措施不力、等原因造成。人为事故必须如实反映，以便分析和避免浪费时间。

3.1.2充分利用故障录波和时间记录。微机事件记录、故障录波图形、装置灯光显示信号是事故处理的重要依据，根据有用信息作出正确判断是解决问题的关键。若通过一、二次系统的全面检查发现一次系统故障使继电保护正确动作，则不存在继电保护事故处理的问题；若判断故障出在继电保护上，应尽量维持原状，做好记录，做出故障处理计划后再

3.2 运用正确的检查方法

3.2.1逆序检查法。如果利用微机事件记录和故障录波不能在短时间内找到事故发生的根源时，应注意从事故发生的结果出发，一极一级往前查找，直到找到根源为止。这种方法常应用在保护出现误动时。

3.2.2顺序检查法。该方法是利用检验调试的手段来寻找故障的根源。按外部检查、绝缘检测、定值检查、电源性能测试、保护性能检查等顺序进行。这种方法主要应用于微机保护出现拒动或者逻辑出现问题的事故处理中

3.2.3运用整组试验法。此方法的主要目的是检查保护装置的动作逻辑、动作时间是否正常，往往可以用很短的时间再现故障，并判明问题的根源。如出现异常，再结合其他方法进行检查。

参考文献

[1]国家电力调度通讯中心.电力系统继电保护规定汇编[M].北京:中国电力出版社，2000.

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关键词：10kV配电网；继电保护；故障处理

现在生产生活水平的提高，对电力能源的需求更大，电力系统一旦出现供电故障，势必会造成较大的损失，甚至还会出现安全事故。以提高电力系统运行可靠性为目的，对继电保护措施进行研究，争取以科学合理的手段来进行优化，减少各类常见故障的发生，从根本上来提高系统运行安全性。10kV配电网为电力系统的重要部分，将其作为研究对象，根据其运行特点做好继电保护研究，保证所选处理措施的有效性。

1 10kV配电网继电保护措施应用原则

1.1 选择性原则

选择性原则即在配电系统出现运行故障后，可以及时将故障部分切除，避免对其他部分产生影响，最大程度上来多小影响范围，将损失控制到最低，并维持配电网系统的正常运行。对于10kV配电网来说，短路故障多选择应用主保护和后备保护两种措施。且主保护可以迅速响应，可以及时且有选择的切除被保护设备或者短路故障，维持其他部分的正常运行；后备保护则在断路器停止启动后，将故障切除，所需时间更长[1]。

1.2 灵敏性原则

遵循灵敏性原则来选择继电保护措施，即要求可以在保护范围内，一旦出现运行故障，保护装置可以及时响应。根据10kV配电系统运行特点，合理选择保护装置，并进行合理搭配，保证在运行故障出现时，可以敏锐感觉，并及时采取保护动作，控制故障影响范围[2]。并且，提高继电保护灵敏性，使得配电系统可以就任何轻微故障产生反应，不仅提高系统运行可靠性，同时还可以降低后期电网维护难度。

1.3 可靠性原则

所谓可靠性原则，即在保护范围内配电系统出现任何异常，保护装置均可以迅速采取措施进行保护，减少误动或拒动造成的问题。提高继电保护可靠性，保证在10kV配电系统运行出现异常后，根据实际情况迅速动作，及时切除异常部位，避免对其他部分产生不良影响，对提高配电系统运行安全性和稳定性具有重要意义。

1.4 速动性

如果10kV配电网内出现异常运行情况，为避免造成大面积停电故障，而影响正常生产生活，就要求所设置的保护装置可以及时响应，具有良好的速动性，快速切除系统内故障，降低用户设备工作时间，避免造成元件的进一步损坏。就实际情况来看，如果配电系统出现故障，系统内保护装置具有一定延迟作用，设计时必须要根据实际情况来采取措施，保证继电保护速动性可以达到专业要求。

2 10kV配电网继电保护常见故障

2.1 电流互感器过度饱和

为满足实际生产生活用电需求，电力系统建立日益完善，10kV配电网作为重要部分，必须要做好继电保护研究，减少运行故障的产生。但是就现状来看，电流互感器过度饱和问题依然比较常见。系统规模不断增大背景下，短路电流也不断增大，如果变、配电所出现短路故障，短路电流甚至可以达到正常电流的几百倍，甚至超过电流互感器额定电流[3]。对于稳态短路问题，灵敏度低的电流速断保护将会出现保护拒动情况，影响系统运行。因为电流互感器过度饱和，短路故障时，电流互感器无法有效感应二次侧电流，进而定时限过流保护装置拒动。假如配电所出线过流保护拒动，将会造成配电所进线保护动作，必须要全停整个配电所。假如配电所出线短路故障，通过主变压器或者母联断路器后备保护动作，便可将故障部分切除，避免故障进一步扩大，降低运行故障影响。

2.2 励磁电流引发误动

电流速断保护为10kV配电系统继电保护关键措施，即将电路最大负载运行作为依据，根据最大运行状态下线路末端三相短路电流进行整定。因为灵敏度要求在1.2以上，则动作电流一般均比较小，尤其是系统存在较大阻抗时更为明显[4]。对于配电系统来说，往往会设置多台变压器，且线路较长，想要保证动作精确性，必须要保证动作电流校。正常情况下电流整定，不需要对投运时配电变压器励磁涌流对无视时限电流速断保护影响进行分析，这样便会出现励磁涌流初始值大于无时限电流速断保护值，在变电所10kV出线检修后恢复送电时，出现跳闸故障，影响供电系统的正常运行。

3 10kV配电网继电保护优化措施

3.1 避免电流互感器过度饱和

针对10kV配电线路短路时，线路保护电流互感器过度饱和问题，应保证电流互感器变比稍微大一点，控制在300/5以上。且要避免保护与计量应用同一个电流互感器，并根据实际情况缩短电流互感器二次侧电缆长度，并加大二次侧电缆界面。另外，还可以在控制屏上就地安装保护侧控合一装置，降低电流互感器二次负载阻抗，解决电流互感器过度饱和问题，提高系统保护效果。

3.2 消除励磁涌流误动问题

励磁涌流产生的误动，是影响配电网继电保护效果的主要问题，就以往经验来看，励磁涌流大小受时间因素影响，初始阶段涌流峰值比较大，进过7～10个工频周波后，基本上就可以对小型变压器涌流忽略不计，产生的影响十分小。针对此类特点，在设计时可以调整配电系统电流速断保护时间，延长保护装置中加速回路r间，避免励磁涌流造成的误动作，保证配电网可以可靠运行。

3.3 继电保护方式合理选择

3.3.1 定时限过电流保护

将电磁式信号继电器作为信号元件，以及电磁式中间继电器作为出口元件，和电磁式时间继电器作为中间继电器几部分形成一个定时限过电流保护体系，这样短路电流大小不会受继电保护动作时间影响，完全根据时间继电器整定确定，并且在一定条件下可以对时间继电器进行连续调整。此种保护方式根据选择动作时间来获得选择性，在实际应用中具有较高的灵敏性与速动性。

3.3.2 反时限过电流保护

此种保护动作时间受短路电流大小影响，即电路电流越大动作时间越短，相反则短路电流越小动作时间越长。在实际应用中其内部结构复杂度高，调试难度大，且灵敏性和准确性要远低于定时限过电流保护，因此一般被设置在用户端进线开关部位。

4 结束语

继电保护合理设计和有效运行，是提高10kV配电网可靠运行的重要保障，因此在设计时需要根据实际情况来选择科学合理的保护方法，并采取措施来减少常见故障的发生，保证供电稳定性，满足生产生活需求。

参考文献

[1]陈银艳.10kV配电网的继电保护措施分析[J].科技与创新，2016（20）：132+136.

[2]荣芳.城市10kV配电网继电保护配置常见问题及对策分析[J].科技与创新，2014（15）：44+46.

[3]孙志.10kV配电网继电保护探析[J].机电信息，2012（36）：24-25.

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关键词：电力变压器；电气试验；继电保护；常见故障；电力系统 文献标识码：A

中图分类号：TM41 文章编号：1009-2374（2016）32-0065-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.32.032

目前，我国人民对于电的需求量越来越大，保证电网的运行安全这一问题显得尤为重要。由于电网运行复杂，在这一过程中，要时刻保持变压器的运行稳定。变压器承担着输电、配电的任务，也是电网系统运行安全的基础保证，文章就变压器电气试验和继电保护的基本方法进行了阐述与分析。

1 电力变压器常见电气试验

电力变压器使用过程中会出现不同程度的故障，针对不同故障要进行对应的电气试验，检查出设备故障，并进行维修。其中常见的电气试验有绝缘测量、耐压试验、变比试验、瓦斯继电器试验，如果继电器故障难以处理，还要进行直流电阻试验。绝缘测量是所有试验的基础，通过变压器一次和二次之间对地电阻测量，可以确定简单的故障，也可以确保设备的绝缘强度，防止漏电和破损。当电压器存在相间电阻平衡问题时，采用直流电阻试验来测试其稳定性。继电器瓦斯试验较为复杂，但在大型变压器故障查找和检修中不可缺少，也要根据电力变压器的运行对其进行继电器保护。

2 变压器继电保护原理及原则

2.1 变压器继电保护基本原理

变压器继电保护主要靠继电保护装置来完成。其基本原理为，继电保护装置能够对受保护区域内的故障做出适当的反应，提示维修人员设备存在安全隐患。继电保护装置要能够正确地判断故障，不能误动或拒动。出现故障的变压器和未出现故障的变压器的电气量发生巨大变化，其中电流和电压是主要表现。发生故障后，继电保护装置显示，变压器系统的电流瞬间增大，变压器正常运行状态下，电流为额定电流。而故障发生后，很可能造成系统的短路，电流值迅速上升并且远远超过额定电流值，容易造成系统内部零件烧毁。与此同时，电压会降低，并且越接近短路点，电压值下降越多。与正常运行相比，故障下的变压器系统电流与电压之间的相位角增大。最后，故障状态下的系统会出现阻抗上的变化，也就是电压与电流的比值减少，无法维持设备的正常运行，从而造成电力系统停止工作。

2.2 变压器继电保护的原则

继电保护装置发挥保护功能要具有可靠性、选择性、灵敏性和速动性四个特点。可靠性是继电保护的最基本要求，要求在执行继电保护的过程中，正确判断和发现故障，并且要发出正确的预警信号。继电保护装置要满足设备运行的基本性能，不能误动或者拒动。当变压器出现短路后，还要求继电保护装置具有选择性，是指在发生故障后只对保护区范围内出口动作，帮助维修人员判断故障位置，减少资源浪费，不影响系统的整体工作性能。由于故障多在瞬间出现，因此判断故障也要具有灵敏性和快速性，从性能上继电保护装置应具有高度的灵敏性，一旦设备存在故障隐患，就将提供预警报告，并将故障可能范围降到最低，使工厂可以实现预防先于维修，提高设备的运行效率。继电保护装置整体规程与灵敏度的计算方式不同，前者是在最大运行方式下进行计算的，而后者是在最小运行方式下进行计算的。灵敏度高的继电保护装置要能够对短路点进行正确判断。也就是说，无论是在最大运行模式，还是在最小运行模式下，继电保护系统都要保持可靠的运作性能。要求继电保护装置可以识别变压器内部轻微匝间故障，确保保护范围。同时，继电保护装置的动作要快，要在第一时间做出判断，以便于维修人员能够及时发现变压器故障，减少运行损失。继电保护装置的故障判定范围包括电厂设备的母线电压小于有效值、大型发电机或者大容量发电机内部故障、对人体安全造成影响的干扰信号，若单指变压器的话，还包括电压器内部的线路短路、匝间短路和接地短路现象。另外，针对故障的电流不平衡和差动电流现象，均应做出准确的判断，从而确保变压器的运行稳定，促进电厂的正常运行。

2.3 电力变压器继电保护方案设计

针对当下电力企业的发展，变压器继电保护方案主要从以下方面入手，分别为瓦斯保护、差动保护和过电流保护。企业应从变压器的原理，运行中所需的技术支持入手，以保持变压器正常的工作状态为前提，进行设计、维持和继电保护处理。继电保护装置的主要任务就是对障碍部位进行预警和切除，信号的传达要准确，根据我国对变压器运行的相关规定，其具体的保护方案设计如下：

2.3.1 瓦斯保护。该保护在变压器运行中较为常见，是一种电力变压器内部的装置，以气体变压器为主。瓦斯保护的目的是保证电力变压器油箱内部的气体可以及时排出，防止油箱温度突然上升，并且确保了绝缘油的基本性能，防止出现漏电和短路等安全隐患。针对不同的变压器故障，瓦斯保护的原理不同。在正常运行状态下，变压器信号由油箱的上触点连通中间变压器发出，当系统存在故障时，则警报信号由油箱的下触点连通信号回路发出，并辅以跳闸应急处理，此时可以确保故障的正确预警，并且降低了故障的可能范围，提高了故障排除和维修的效率。

2.3.2 变压器的差动保护。差动保护实际上是利用了变压器高压端和低压端电流和相位的不同，根据变压器的运行原理，将两侧的不同电流互感器进行连接，形成环流。通过判断电流变化来判断是否存在故障，此方法也被称为相位补偿，分别将变压器星形侧和三角形侧的电流互感器连接成三角形和星型。正常状态下，星型互感器和三角形、星形之间的电流差值为零或者接近于零，此时差动保护无动作，而在出现故障时，继电器的两侧电流差值会增大，并且是快速增大，此时的电流值为继电保护装置的两侧互感电流所形成的二次电流之和，远大于故障点的短路电路，从而造成系统短路，安装继电保护装置的主要目的就是在系统某处出现故障时做出相应的动作，缩小短路带来的影响。由继电保护装置发出相应的差动信号，预示存在故障，并协助解决故障。差动保护原理清晰，能够保持灵敏度高、选择性好、实现简单等特点，在发电机、电动机以及母线等设备上均能得到广泛应用，作为电器主设备的主保护，优势比较明显。

2.3.3 电力变压器的过电流保护和负荷保护。电力变压器过电流保护常用于上述所述两种方案的备用保护方案。过电流保护分为几种，主要是按照不同的短路电流来划分。其中过电流保护主要用于降压变压器。复合电压启动的过电流保护则应用于升压变压器，对其灵敏度不足具有弥补作用。负序电流和单相式低电压启动的过电流保护，则多应用于系统联络变压器和63MV-A及以上大容量升压变压器。与之相对应的变压器负荷保护主要应用于故障预防，变压器长期处于大负荷状态下，会导致其电流增大，负荷保护就是通过降低负荷来控制过电流。该装置通常指采用一只电流继电器与某个单相线路相连的一对一的接线方式，一般在经过一定延时后动作于信号，或延时跳闸。

3 结语

在我国，电网的发展有着不可磨灭的作用，变压器是电网运行中的核心设备，变压器的运行稳定决定了整个网络的稳定。继电气试验和继电保护是维持变压器安全和稳定的基本策略，要求电网系统正确运用继电保护策略，减少设备故障并及时清除已发生的故障。另外，在运行过程中，还要对实际的运行状况进行具体的分析。

参考文献

[1] 郭启禄，张坤.发电厂电气设备运行中常见故障及应对措施[J].科技经济市场，2015，12（1）.

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[关键词]电力系统；继电保护；故障

中图分类号：TM713 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）36-0073-01

继电保护装置是现代电力系统安全的基础，是预防供电过程中大规模停电的重要技术方式。随着现代城市改建、扩建脚步的不断加快，我国电力系统也进行了大面积的改造。通过技术改造实现了城市供电的稳定与安全。作为电力系统中的重要组成部分，继电保护装置故障的发生将影响电力设备的安全、影响电力系统供电的稳定性与安全性。如何有效避免电力系统故障、及时发现电力系统故障并排除时电力系统维护部门面临的首要问题。

1.电力系统继电保护的装置重要性

电力系统的继电保护装置通过电力系统电流、电压等电气量的异常变化形成继电保护工作。继电保护装置的应用对保障供电系统安全性有着重要的意义。继电保护装置能够为电力系统监控人员提供基础的、准确的电力运行数据信息，同时还能够在电力系统故障发生后及时进行相应的动作，自动将故障部分切出系统，以此避免故障的进一步扩大，降低了故障造成的损失。而且，在作出相应的必要动作后，继电保护装置还能够及时的发出报警信号以便于值班监控人员作出相应措施，实现电力系统稳定工地那、降低故障破坏的目的。了解电力系统继电保护装置的重要性有助于提高电力企业继电保护装置养护、维修水平的提高，有助于企业加强对继电保护养护、维修的认识，促进企业维修水平的提高。

2.电力系统继电保护常见故障

目前，在国内电力网络的继电保护中，整体管理水平有了显著的提升，但是由于受到专业技术设备保养线路维护管理方法等因素的影响，在继电保护中仍然存在较多的故障问题。为了保证继电保护工作的实际效率和质量，必须注重对于各类故障的具体分析，以便及时采取有效的处理措施在国内电力网路继电保护中，常见的故障主要表现在以下几个方面：

2.1 运行故障

在继电保护中，运行故障是最为常见的，也是危害性最大的一种故障形式例如：在电路网络的长期运行中，局部温度过高有可能导致继电保护装置失灵，具体表现为：主变差动保护开关拒合的误动等在现阶段的继电保护工作中，电压互感器的二次电压回路故障较为常见，也是电力网络运行中的薄弱环节之一，电压互感器是继电保护测量装置的起始点，所以其与继电保护运行故障的引发具有重要的联系。

2.2 产源故障

在继电保护装置的实际运行中，其生产质量是否达标将直接关系到故障的出现几率在机电型电磁型等常见的继电保护装置中，对于零部件的精度差 材质等都有严格的要求，如果装置的整体性能较差，必须会增加产源故障发生的可能性 另外，在使用的继电保护装置中，如果晶体管的整体质量和性能较差，有可能导致运行不协调，甚至发生拒动或误动等故障。

2.3 隐形故障

据国内电力管理部门统计： 以上的大规模停电事故或电力保护系统运行故障，都与继电保护的隐形故障有着密切的联系继电保护的隐形故障也是引发电力灾难的主要因素，必须引起电力企业继电保护人员的高度重视在重要输电线路的运行管理中，继电保护人员必须密切观察跳闸元件的运行情况，以保证其在发生隐形故障时可以及时发出有效的指令。

2.4 电流互感饱和故障。

电流互感器的饱和对电力系统继电保护的影响是非常之大。随着配电系统设备终端负荷的不断增容，如果发生短路，则短路电流会很大。如果是系统在靠近终端设备区的位置发生短路时，电流可能会达到或者接近电流互感器单次额定电流的100倍以上。在常态短路情况下，越大电流互感器误差是随着一次短路电流倍数增大而增大，当电流速断保护使灵敏度降低时就可能阻止动作。在线路短路时，由于电流互感器的电流出现了饱和，而再次感应的二次电流小或者接近于零，也会导致定时限过流保护装置无法展开动作。当在配电系统的出口线过流保护拒绝动作时而导致配电所进口线保护动作了，则会使整个配电系统出现断电的状况。

3.继电保护故障的处理方法及措施

3.1 替换法

用好的或认为正常的相同元件代替怀疑的或认为有故障的元件，来判断它的好坏，可快速地缩小查找故障范围。这是处理综合自动化保护装置内部故障最常用方法。当一些微机保护故障，或一些内部回路复杂的单元继电器，可用附近备用或暂时处于检修的插件、继电器取代它。如故障消失，说明故障在换下来的元件内，否则还得继续在其它地方查故障。

3.2 参照法

通过正常与非正常设备的技术参数对照，从不同处找出不正常设备的故障点。此法主要用于查认为接线错误，定值校验过程中发现测试值与预想值有较大出入又无法断定原因之类的故障。

（1）在进行回路改造和设备更换后二次接线不能正确恢复时，可参照同类设备接线。如更换新的控制KK开关及接线后，出现开关不能正常分合故障。一般来说是二次线在恢复过程中接错了。为了尽快找到原因，可参照相邻线路控制KK的接线，根据其线头标号套上的编码及接线位置一一对照找出不同点，就很容易发现错线所在。

（2）在继电器定值校验时，如发现某一只继电器测试值与其整定值相差甚远，此时不可轻易判断此继电器特性不好，或马上去调整继电器上的刻度值。因为，所用的测量表计是否准确直接影响检验结果。这时可用同只表计去测量其它相同回路的同类继电器（正常情况下一个检修周期内动作值变化不会相差较大），如定值均正确，说明表计准确，据此可判定，出现测试值与定值偏差超出正常范围的继电器有问题，应予以更换。

（3）保护带负荷试验难以确认数据正确与否，可从同类已运行的设备上读取数据，如指示灯情况、微机保护液晶显示屏中的内容等进行参照以便缩小故障范围。

3.3 短接法

将回路某一段或一部分用短接线接人为短接，来判断故障是存在短接线范围内，还是其他地方，以此来缩小故障范围。此法主要用于电磁锁失灵、电流回路开路、切换继电器不动作、判断控制KK等转换开关的接点是否好。

3.4 分段处理法

查高频保护收发信机不能发信、远方不能起动本侧发信或收不到信号3d告警等故障。由于牵涉到两侧收发信机和许多通道设备，可分段来处理。先将通道脱开，将75n负载接入，用电平表确定自发自收是否正常，根据负载端能测到合格的电平来判断故障是否出现在本机，再接入通道，通过测通道13和在结合滤波器通信电缆端测对侧发信时的收信电平差来排除通信电缆好坏，就可寻找故障段所在。

4.结语

强化电力企业继电保护故障排除能力是有效保障持续、稳定供电的关键。现代电力企业应针对继电保护装置的技术特点强化相关管理工作，同时针对继电保护装置的技术特点提高企业维修人员的专业技能与经验积累。以专业技能、专业知识结构的完善为基础，以经验积累作为重点提高企业电力系统继电保护装置故障的快速排除能力，保障电力系统的稳定运行。

参考文献

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关键词：电气继电保护；作用；故障问题；措施

一、电气继电保护的现实意义

继电保护装置是一套相对完整的安全自动装置。它主要的装置是继电器，同时配备一些相应的辅助元件。该装置主要能够反应出相关元件的错误运行和出现故障的具体情况，并能够及时的对其作出信息反馈。随着我国经济的快速发展，对电力的需求量也在日益增加，给电力的供应带来了很大的压力，促使了电力供应中很多问题的滋生，特别是在一些偏远地区或者工业发达地区出现了用电荒的现象，迫使一些供电企业采取限电或者断电的方式来解决用电的紧张局面。针对这种情况，电力系统的维护显得尤为重要。而继电保护技术正式应承了这种危机的需要而产生的，在电力系统的正常运行中发挥着重要的作用。首先，继电保护能够使电力系统正常运行，在电气设备出现故障时，能够及时的，自动的切断出现故障的相关元件，防止电气元件继续损伤，从而保证其他设备能够正常运转。其次，继电保护在很大程度上保证了电力系统运行的安全性和稳定性，大大降低了出现故障给企业带来的损失，提高了电力系统的运行效率，增加了电力企业的经济效益和社会效益。

二、电器继电保护系统运行中存在的故障问题

（一）电气继电保护装置在运行的过程中存在问题。继电保护装置在运行中出现故障是电力系统中最为常见的故障之一，并且这种故障对继电保护装置本身也带来极大的伤害。如果，在继电保护装置在长期的工作中，没有对其进行检修或者维护，会直接影响装置本身的性能，也会出现继电保护装置不受控制的现象，从而会给其他的设备带来损坏，进而影响到整个电力系统。

（二）电气继电保护装置本身存在的问题。在电力系统中，对电气继电保护装置的质量要求较高。如果在整体的电力系统中，如果继电保护装置本身的质量不过关，就会使其使用的寿命缩小，在温度过高或者降温不及时的情况下，会被烧坏，出现失灵，在运行中出现断裂或者其他的故障，从而会影响到整个电力系统的运行，也会损坏其他的电气设备。

（三）电气继电保护装置存在的隐性问题。在电力系统中，每个部件或者设备都有可能会出现故障。而这些设备出现故障后会直接影响电气继电保护装置，导致其发生故障，从而影响整个电力系统正常运行。当其他设备出现故障而影响到继电保护装置时，很多技术人员的第一反应就是对其他设备采取维护措施，而忽略了继电保护装置的故障排查，从而使其存在隐患

三、解决电气继电保护装置存在问题的措施

（一）利用仪器和直观并存方法进行隐患排查。目前电力系统中，对继电保护装置的检测和故障的排查过度依赖科学仪器。很多技术人员在发现系统故障时，第一时间会利用专业设备进行检查，也会出现故障遗漏或判断错误的现象。针对这种情况，在条件允许的范围内，技术人员可以利用最为简单有效的直接观察，通过对装置的颜色，气味和某个部位的零件进行观察，来判断出设备是否存在问题，并对其加以更换或者解决。

（二）加大投入，实现信息化管理模式。随着计算机网络技术应用的不断深入，我国已经迈入信息化的轨道。在电力系统中，也得到了广泛的应用。相关企业必须顺应市场发展的需要，加大力度对自身电力系统的信息化管理建设，实现电气继电保护装置的信息化管理。在系统运行中，可以通过计算机网络技术，对电气继电保护装置进行全面监控，一旦出现问题，系统可以及时的，自动的作出反映，自动的反馈出现故障的位置和现象，为技术人员提供第一时间的资料，加大了故障处理的效率，大大降低了故障带来的损失。

（三）对电力继电保护装置进行定期的检测，维护和更新。电气继电保护装置由于自身和外界因素的影响，经常会出现故障，从而会影响电力系统的正常运行。所以，企业应当作出相应规定，针对电气继电保护装置进行定期的检测和养护，防止隐性问题的存在影响系统的正常运行。通过定期的检测和养护，可以及时的发现装置存在的问题，对针对问题最快的作出解决方案，甚至是更换元件。

结语：总之，电气继电保护系统在整体的电力系统中发挥着重要的作用，直接关系到用户的用电质量和用电的稳定性。所以，相关部门必须做好电气继电保护装置的检测和维修工作，对继电保护系统进行实时监控，能够在第一时间发现问题，并解决问题，从而保证电力系统供电的稳定性，为人们提供更好的用电服务。

参考文献：

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关键词：500kV；电力变压器；继电保护；研究

中图分类号：TM77 文献标识码：A

500kV电力变压器是电力系统中非常重要的电气设备，它对于电力系统的安全、可靠运行以及对用户不间断的持续供电都起到了决定性的作用。由于其具有电压等级高、传输容量大的特点，因此要求所装设的继电保护装置应当具备较高的灵敏度与可靠度，以保证变压器运行的安全与可靠。

一、500kV电力变压器继电保护配置

500kV电力变压器继电保护装置，常用配置有：两套差动保护、过电流保护、主变压器过激磁保护、过负荷（信号）保护、主变压器本体非电量保护（瓦斯保护、油温高跳闸）等。主要配置方案为：两套主后一体的微机主变压器保护+一套微机非电量保护。

1 瓦斯保护

为了准确反映500kV变压器油箱内的各种短路故障或油面降低问题，应当装设瓦斯保护。瓦斯保护主要包括了轻瓦斯保护和重瓦斯保护两类，其中轻瓦斯故障的保护动作是发送信号；重瓦斯动作作用于跳闸。

2 差动保护

差动保护也是500kV电力变压器的主保护，其保护范围为变压器各侧电流互感器所包含的范围。通过差动保护，能准确反映其保护范围内所出现的各类短路故障问题，其保护动作瞬间断开变压器各侧的断路器。

3 过电流保护

为防止500kV变压器运行中所产生的短路故障、过负荷故障、断相故障所带来的危害，通常需要装设过电流保护装置。过电流保护属于后备保护，主要配置在变压器的高、中、低压侧和公共绕组侧，其动作时限一般为两段，第一时限跳本侧断路器，第二时限跳各侧断路器。

二、500kV电力变压器继电保护常见故障

500kV电力变压器的继电保护中常见故障，主要表现为差动保护故障、瓦斯保护故障等。

1 瓦斯保护故障

瓦斯保护故障主要分为轻瓦斯误动和重瓦斯误动两类。其中，轻瓦斯保护误动的原因主要有：气体继电器内油中存在较多空气集聚、气体继电保护回路接线错误、端子排二次电缆短路等；而重瓦斯保护误动则主要是由于二次回路短路、气体继电器接线盒进水、气体继电器渗油、输油泵起动时冲击油压过大等所引起的。

2 差动保护故障

差动保护故障主要表现为误动和拒动这两种故障问题，其故障原因为：一是因差动保护误整定，如整定值计算错误、整定值调整疏忽等，都会导致差动保护不正确动作问题的发生；二是因变压器二次接线错误，如电流互感器二次接线错误、保护屏配线接线错误等。

三、具体故障处理及查找措施

（一）处理故障

1 瓦斯保护故障的处理

（1）轻瓦斯误动的处理。瓦斯保护通常是先报出轻瓦斯动作信号，然后再发展为重瓦斯动作跳闸。当出现轻瓦斯误动作时，并不一定是由于变压器内部故障所导致的，应首先查明是由于变压器本体故障还是其它故障所导致的，再查看变压器油位是否正常、气体继电器充气量多少等，以判断误动作原因并处理，然后再复归信号。

（2）重瓦斯误动的处理。应首先查明故障原因，判断是由二次回路短路还是由其它原因所导致的保护误动作。若检查电力变压器无任何故障现象和异常，且气体继电器无漏油、无气体问题时，可判断为二次回路故障所造成的误动跳闸。然后再根据所查找出的具体故障原因进行及时处理。

2 差动保护故障的处理

（1）为避免差动保护误整定行为的发生，首先应详细测量各侧、各相电流的有效值与相位，以保证整定计算值的准确性；其次，还应及时核算差动保护的整定值，加强运行管理与定期检验，及时发现错误并加以处理。

（2）对于接线错误而导致的差动保护误动、拒动，则主要应严格按照施工图纸进行安装，在保证设备外部二次回路接线正确的同时，还应认真的对保护装置的控制系统、信号系统、测量系统等的内部接线以及电器元件，进行认真的核定与检查，确保接线的正确。

（二）合理检查

当500kV电力变压器继电保护装置出现误动故障时，通常可采用逆序检查法对保护装置以及二次回路进行检查。逆序检查法的应用原理，是从故障的不正确结果出发，通过继电保护动作原理逻辑图一级一级的逐步向前查找，当发现动作需要条件与实际条件不相符的地方，即为故障的根源所在。

而当变压器继电保护装置出现拒动故障时，则通常采用顺序法进行检查。其应用原理与逆序检查法相反，是从保护装置的外部向内部开始逐层检查，直至查找出故障点为止。顺序检查法的工作顺序大致为：外部检查绝缘检查定值检查电源性能检查保护性能检查。

四、改进办法分析

（一）故障统计数据

对近十年来我国电力系统500kV电力变压器中各类继电保护装置故障原因进行统计，其各种因素所导致的故障比例分布图，如图1所示。

从图1中可以看出，运行维护不良是导致变压器继电保护装置故障的最主要因素，约占总故障原因的49.54%；其次，为“三误”原因（误接线、误碰和误整定），分别约占15.28%、10.15%和4.82%；最后为调试质量不良（11.59%）和其它因素（8.62%）。

（二）故障改进办法

针对以上原因，在运行管理中应采取以下改进办法，以有效避免变压器继电保护中故障的发生：

1 加强运行维护管理

（1）要求运行维护人员，在操作中应严格执行变压器继电保护运行的相关规程、规范，并定期组织员工进行操作技能的培训与考核工作，以提高员工的综合技能水平与专业素质。

（2）在电力变压器新保护装置安装与投运前，应及时制定该保护装置的“现场运行规程”、“调度运行说明”、“操作票”等制度，使现场运行维护人员能明确保护装置的操作方法、使用方法，以及操作中应严格遵循的原则和相关注意事项。

（3）对继电保护装置的运行状态进行全程监控，并建立保护装置的缺陷记录台账，包括了故障原因、处理情况、故障停运时间等，从而使保护装置能始终处于跟踪保护状态。

（4）加强保护装置的状态跟踪分析与可靠性评估，以此对保护装置进行定级。对于运行时间过长且存在事故隐患的保护装置，应当逐年按计划进行淘汰与更换。通常而言，500kV电力变压器继电保护装置的运行年限，不宜超过15年。

2 防止“三误”行为

（1）误接线的预防与改进措施

误接线所导致的变压器继电保护装置故障问题，多属于工作人员的责任事故。为有效避免误接线现象的发生，必须做好以下多个方面的工作：一方面，应加强继电保护人员的综合业务素质与技能水平，增强员工的责任心与责任意识，养成严谨、细致的工作作风，在实际操作时，要求应严格按照设计方案进行接线，确保接线的正确；另一方面，对于新安装的继电保护装置，应根据设计图纸对保护装置的接线作一次全面、细致的检查与对线工作。

（2）误碰的预防与改进措施

为有效避免变压器继电保护装置中误碰行为的发生，除应当加强继电保护人员的技能水平以外，还应当严格按照相关规程与规范进行操作，并做好容易疏忽细节的处理。例如：在保护装置检修时应当做好安全措施，尽量避免螺钉、垫片等零部件掉落在正运行设备上，并注意做好检查与清理工作；在继电保护屏间的过道上搬运或安装检验设备时，应注意与变压器保护屏之间保持一定的间距，以防止因误碰而导致继电保护不正确动作等等。

（3）误整定的预防与改进措施

变压器继电保护装置的整定工作，是确定保护装置动作行为的基本准则，也是保证装置正确动作与安全运行的专业技术工作。因此，必须保证保护装置整定计算的严密性以及定值管理的有序性。一方面，在保护装置的整定过程中，必须做到认真计算、认真输入以及仔细核对，以有效避免误整定的发生；另一方面，变压器继电保护装置的整定值，还应当每年进行一次全面核对，以确保运行管理的整定值能与现场整定值之间保持一致。

3 保证调试检验的质量

（1）新安装变压器继电保护装置的调试检验工作，必须严格按照相关规范、规定进行。在调试之前，还应当首先做好对现场调试人员的技术交底工作，然后再进行各项工作的实施，并同时做好记录与监控。

（2）调试检验时所采用的测试仪器、仪表必须由专人负责管理，并将其放置在干燥、清洁的环境中。在调试检验之前，还应当对其准确性进行校验，以保证调试检验的质量。

结语

近年来，随着经济的发展与科技的进步，500kV电力系统中相继进行了电力变压器继电保护装置的更新换代工作，其运行维护水平与管理水平也得到了进一步完善，继电保护装置的正确动作率也正逐年提高。然而，误整定、误接线、误碰、运行维护不良、调试质量不佳等因素的影响仍然存在，这都可能导致变压器继电保护装置不正确动作，而引发设备故障或停电事故。因此针对这些存在的问题，必须采取有针对性的预防与改进措施，以切实保证继电保护装置的正确动作，确保电力变压器运行的安全与稳定。

参考文献

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关键词：微机；继电保护；故障；原因；处理

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）35-8158-02

1 概述

在微机继电保护装置中，采用继电保护，主要是为了保证电力系统在不正常工作时，能够得到一定的提示，并且继电保护能监控电力系统的运行过程，在最大程度上保障电力系统的安全性。而且微机继电保护装置的很大特点是应用了微机技术，虽然存在一定的先进性，但是在实际运行中，也是容易出现一些错误，而且其产生的故障有一定的特性，相关工作人员需要采取正确的步骤及方法，认真分析故障原因，能够掌握故障发生的规律性，能够对故障进行及时有效的处理，从而在最大程度上保证电网安全、稳定的运行。

2 微机继电保护装置的常见故障及原因分析

2.1 定值整定错误

由于工作人员存在较为薄弱的技术水平，其工作态度并不是很严谨，这在很大程度上会导致定值整定错误的问题的出现。设置继电保护装置是为了能够保证对装置工作状态中重要参数进行衡量，如果工作人员在查看、计算实验数值或是在计算TA、TV变比时出现了一定的错误，都会在很大程度上影响定值整定的结果。

2.2 继电保护装置元器件老化和外坏境影响

设备如果经过长时间的运行，其元器件都会出现一定程度的老化。而元器件的老化将会影响A/D转换的精确度，使其精度值下降，这将会带来严重的电网事故。发生元器件老化的原因是由于在实微机保护装置在实际运行过程中，往往会受到周围环境空气湿度或是温度的影响。

2.3 设备电源问题

如果电源经过长时间的运行，会因为一些因素导致没有足够大的电源输出功率，这在很大程度上会导致输出电压的值降低。如果存在较大幅度的电压下降，将会改变电路的基准值，从而缩短充电电路的时间。在保护装置现场，要按照负荷到电源的顺序，对熔丝进行正确的配置，在整个过程中，要根据一级比一级熔断电流大的原则进行操作。这样才能在最大程度上保证熔丝的自身选择性，能够在短路过载的情况下，根据自身的选择作用进行工作，不会发生上下级不配合的情况，从而避免装置故障。

3 35KV水电厂主变压器微机保护的配置

对35KV水电厂电力系统的主变压器配置如下的保护：

3.1 主保护配置

1）比率制动式差动保护。由于中压电力系统主变压器容量不大，通常采用二次谐波闭锁原理的比率制动差动保护；2）差动速断保护；3）非电量保护（瓦斯保护）。

3.2 后备保护配置

1）三段复合电压闭锁过电流保护。Ⅰ段动作跳本侧分段断路器，Ⅱ段动作跳本侧断路器，Ⅲ段动作跳开两侧断路器；2）过负荷保护；3）TV断线保护；4）低压侧接地保护。

4 水电厂主变压器微机保护装置的选择

4.1 变压器微机保护装置的现状

目前，国内外生产变压器微机保护的厂家很多，就主保护而言，国外保护装置基本是以二次谐波制动为主的比率差动保护，而国内则以二次谐波制动和间断角两种原理为主导，以波形对称原理为补充的格局正在形成。国内外微机保护装置主要分为下述两类：

1）变压器微机保护装置同时实现变压器的主保护和后备保护这类变压器微机保护装置主要针对中、低压变压器（110KV以下）。分为引进装置和国产装置两类。

2）只实现变压器的主保护，同时采用独立的变压器后备保护。目前国内外大部分的变压器保护装置均采用此种方式，这类变压器微机保护装置国外以德国西门子公司的微机保护为代表，国内生产厂家以国电南京自动化股份有限公司、电力自动化研究院、北京四方公司、许昌继电器厂为代表。

4.2 本保护方案微机保护装置的选择

为了保证能够对上述的保护功能进行一定程度的实现，需要采取合理有效的实施方案。下面将讨论的方案是国电南京自动化股份有限公司生产的WBZ—500H 型微机变压器保护装置。在WBZ—500的基础上，新一代的微机变压器保护装置如WBZ—500H 型微机变压器保护得到很大程度的发展。在该装置中，主要是应用多种CPU技术，所采用的结构模式是背插式机箱结构。该结构不仅保留了原本WBZ-500的保护原理以及相关算法，还对处理速度以及抗干扰能力进行很大程度的提高。该保护装置存在较为合理的设计内容，且存在较强的实用性，能够将WBZ—500型保护的多年运行经验进行合理吸收。在2000年度国家科技进步奖的颁发中，WBZ—500微机变压器保护获得了二等奖的好成绩。该装置所适用的各等级变压器保护是500kv以下。差动保护、后背保护、非电量保护构成了该保护装置的整体部分。能够进行灵活的配置，在整个过程中，不仅可以对差动保护以及后背保护进行独立机箱的处理，也能够采取共机箱的形式对差动保护以及后背保护进行主后一体处置。从电气以及结构的角度出发，各单元较为独立，必须在连接处采用光电隔离的方式将其独立开，并且在整个过程中，要采取软件的形式实现相应的保护功能。

该保护装置的液晶显示是属于大屏幕形式，存在汉化的人机界面，能够进行简单的软件操作。在控制显示、打印的过程中，是采用独立的CPU.而主CPU主要是实现运算的保护作用，需要对主CPU的运算处理能力进行很大程度的提高。在实现显示与主机的通讯功能时，是采用代码的编程形式，这种形式能够在一定程度上提高显示速度。通过保护控制字以及压板投退，可以进行灵活的保护配置。并且其对应的整定值主要是采用十进制显示的方式，除了个别控制字。该装置存在较为简便的操作方法，但是能够保证较高的精度以及一定的直观性、和使用范围。在装置运行的过程中，要能够不断检查整定值，确保没有差错出现。

相电流突变量和零序电流稳态量是该保护装置的启动方式，存在较高的灵敏度，能够具有较强的抗干扰能力。并且后备保护装置没有什么缺漏，构造较为完整，所对应的软件继电库较为完善。该保护装置存在较为较多的通讯方式，可以有多种选择。在修改远方定值时，可以采取以太网与变电站综合利用的方式。

该保护装置存在较为特殊的屏蔽措施，具有较强的可靠性，能够顺利通过IEC-255 - 22 - 4 标准规定的Ⅳ级（4KV±10% ）快速瞬变干扰试验、IEC255 - 22 - 2 标准规定的Ⅳ级（空间放电15KV，接触放电8KV）静电放电试验

以上内容即35KV水电厂主变压器的相关选择以及配置内容。过去35KV及以下电压等级的装置没有存在完善的元件保护功能，极少存在专用于35KV及以下电压等级的微机保护装置，这对社会经济造成很大程度的影响。因此，为了充分保证设备的安全性、系统的稳定性，需要在以后的研究中不断实现低压网络的元件保护。

5 结束语

由于微机继电保护装置存在其独特的特点，导致其容易受到运行环境的影响，因此相关的工作人员要能够对保护装置的运行原理进行熟悉掌握。当保护装置出现故障时，要采取科学有效的方法进行故障的检查，能够制定解决故障的基本方案，具有一定的思路与方法，存在一定程度的可靠性与实用性，对故障进行正确的处理，从而确保继电保护装置的正常工作，能够保证电网系统具有一定的安全性。由于目前，电力系统中广泛应用继电保护装置，其技术得到更高程度的发展，向网络化、智能化、微机化等方向发展。

参考文献：

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[3] 董天立.供电系统微机继电保护事故分析的基本思路[J].电力安全技术，2006（7）.

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关键词：10kV供电线路；常见故障；故障分析；故障种类；应对措施

中图分类号：TM726 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）33-0131-02

1 概述

近些年来，随着我国经济的迅猛发展，对电力的需求量越来越大，供电线路的建设规模也越来越大，但线路运行过程中出现的故障种类越来越多，原因也越来越复杂。10kV供电线路在工业生产和人民生活中起着非常重要的作用，涉及电力系统的发电、输电、配电及用电的整个过程。因此，电力企业应当充分掌握10kV供电线路的安装和维护要点，分析各类故障产生的机理，以此为基础不断提升其运行维护的技术水平。

2 10kV供电线路常见故障及产生原因分析

2.1 线路温升引发的断线故障（架空线路）

在10kV供电线路发生此类故障以后，在断线处会出现80℃～150℃高温，线路接头处有烧红、烧黑的情况，此类故障的原因一般和供电线路负荷及接头处的导线连接工艺有关。一方面，当线路的负荷较大时，其实际电流可能大于其设计值，大电流的通过将会引发接头处电阻值变大，进而导致严重的发热现象，降低了线路的机械性能；另一方面，对于某些线路接头处采用不达标的并沟线夹进行处理的情况，容易因其较小的接触面积导致线路发热，进而引发接头处电阻值的增加，陷入发热的恶性循环，最终发生断路故障。

2.2 雷击及异物引发的故障

首先，由于电力线路敷设的地理环境复杂，而线路的位置相对突出的特点，使其容易遭受雷击的危害。当10kV供电线路遭受雷击后，可能引发线路绝缘破坏等事故；其次，随着我国环保政策的不断推进，大量树木的出现对电力线路构成了安全隐患，尤其当出现大风、强降雨等恶劣天气情况时，容易使树木折断并落在电力线路上，引发短路甚至断线危险。

2.3 线路单相接地故障

对于10kV供电线路出现的单相接地故障的原因主要有以下四点：首先，电力系统中配电变压器的高压侧绕组或10kV熔断器发生绝缘击穿；其次，受外力或极端天气作用，供电线路的导线发生断裂并与大地连接；再次，供电线路和绝缘子的紧固不良引发导线脱落；最后，树木等异物触碰线路导线等。

在发生上述故障以后，位于变电站的母线处的互感器的电流会因零序电流的作用而增大，若未及时对故障进行处理，容易对互感器造成损害，甚至引发大面积停电事故。此外，该故障情况下会产生很高的谐振过电压，对系统的绝缘设备和变压器造成威胁。更严重的，若是由于线路导线发生断线而导致接地，可能使线路周围的人员造成触电事故。

3 常见故障的解决方法

3.1 常用的故障分析方法

在实际的运行过程中，10kV供电线路具有建设地形复杂多样、运行环境气候不确定性大的特点，这加大了故障查找的难度。因此，科学合理的故障排除方案的制定显得尤为重要。

3.1.1 基于继电保护状态的10kV架空线故障查找法。根据电力系统的继电保护原理，供电线路的继电保护动作会随着故障发生位置的不同而不同，从以下三个方面进行分析：（1）对于电流速断保护发生跳闸的情况，依据系统最大或最小运行模式的不同，该种保护的动作范围分别占总供电线路的50%、15%～20%，由此可以得出：当该类保护发生动作时，事故地点更接近于变电站一侧；（2）对于过流保护发生跳闸的情况，该保护通常包含延时继电器，并与电流的速断保护一起应用，当该种保护发生动作时，供电线路后段产生故障的可能性大；（3）对于上述电流速断和过流保护同时产生跳闸的情况，一般表示事故地点位于两者共同的保护范围内，且发生线路中段故障的可能性大。

3.1.2 基于电桥、电容电流、兆欧表的10kV电缆线路故障查找方法。由于电力电缆一般掩埋于地下，这种埋设方式具有接入点、接线方法复杂多样、供电线路敷设长等特点，这加大了故障排除的难度。对于该类线路的故障，通常从以下两个方面入手进行排查：（1）基于电桥法的故障查找法。由于电力电缆的敷设距离与其电阻成正比，故在实际中，通过对电缆长度的准确测量可以对故障的位置做出判断；（2）基于电容电流的故障查找法。由于电力电缆对地电容和电缆内部芯线间电容的存在，导致了电容电流的产生，且该电容值分布均匀并和电缆的敷设距离成比例关系，由此，操作人员能够对故障发生位置做出判断。

对于电力电缆的故障类型，通常是采用使用兆欧表对线路绝缘电阻进行测量的方法来判断。例如：当电力电缆的芯地、芯芯间绝缘电阻低于100欧姆时，一般认为发生了短路或低阻接地事故；当芯地、芯芯间绝缘电阻高于100欧姆，且大大小于正常值时，一般认为发生了高阻接地事故；当电力电缆的芯地绝缘电阻高，且在导体连续性测试中出现相间断续现象时，一般认为发生了短路事故。

3.2 10kV供电线路故障的应对措施

3.2.1 线路温升引发的断线故障的应对措施。对于该类故障，应当从三个方面进行处理：（1）应当从整体的角度出发，对所有线路中的接头处进行检查，通过用大型线夹代替小型线夹的方法，对温度大于50℃的接头进行及时处理；（2）在电力线路的生产过程中，提高线路连接工艺；（3）应当进行科学的电网调度，保证电网负荷均衡，防止某些线路发生过负荷的情况。

3.2.2 雷击及异物引发故障的应对措施。对于雷击引发的故障，在实际中，应当从以下三个方面进行应对：（1）提高线路中绝缘子（特别是针式绝缘子）的抗雷水平；（2）建立恶劣天气预警机制，及时依据气候、天气的变化制定相应的应对策略；（3）合理地在供电线路中设置避雷器等防雷击装置。对于树木等异物造成的线路故障，除了应当加强电力供电线路的定期巡查、做好维护、及时处理线路隐患工作以外，更应当做好宣传教育和警示牌的设置工作。

3.2.3 线路单相接地故障的应对措施。对于线路单相接地故障可以采用以下三种措施进行应对：（1）合理地设置电力线路的单相接地保护装置。通过该措施，维护人员能够在发生故障后迅速及时地发现事故并有效处理；（2）加强线路绝缘监测。对于供电线路中的重点部分，如绝缘子、熔断器等设备的绝缘性能进行检测，及时替换不达标的设备；（3）合理设置分支线路的熔断器。通过该措施，当发生故障后，线路会自动将发生短路的支路切除。

4 结语

10kV供电线路作为电网的重要组成部分，对我国的工业生产和居民生活起着重要的保障作用。供电线路中出现运行故障不仅会对电网的正常运行造成危害，而且还会造成巨大的经济损失。本文对10kV供电线路的常见故障进行了分析，并就如何解决这些故障提出了一些应对策略，希望能为从事供电线路维护管理的工作人员提供一些借鉴。

参考文献

[1] 张静.10kV架空配电线路常见故障分析及防范措施

[J].科技与企业，2012，（7）.

[2] 李长生.10kV配电线路的常见故障及防治措施探讨

[J].中国高新技术企业，2011，（11）.

[3] 李翔宇.10kV配电网电缆常见故障分析与处理[J].科技风，2013，（2）.

[4] 张春雨，付国超.10kV配电网电缆常见故障的解决措施[J].中国高新技术企业，2013，（9）.

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关键词：电力继电保护；故障；维修方法

中图分类号：F407文献标识码： A

一、电力继电保护存在常见故障

1、 开关保护设备故障

电力系统工作人员通过控制开关站，为广大用户供应正常的用电。在无继电保护自动化的开关站操作中，电力工作人员必须采取负荷开关作为主要的开关保护设备。一般而言，电力企业在开关站的进口线柜路操作中都是应用切断负荷电流，将负荷开关与熔断器的组合器应用于带有变压器的出口线柜中。但是，如果在带有配电变压器的出口线柜上应用负荷开关与熔断器的组合器，将会引发电力系统的出口线故障，导致开关站出现越级跳闸现象，造成大范围的停电现象。

2、微机继电保护装置故障

常见的微机继电保护装置主要包括：①干扰与绝缘因素。由于微机继电保护装置受到外界的干扰比较大，加上设备自身具有明显的绝缘性，因此，在出现干扰的情况下，将会对微机继电保护装置的使用性能造成严重的影响。②电源、静量静电尘埃问题。在电源的输出功率无法符合标准的情况下，将会严重影响微机继电保护装置的逻辑配合能力，降低微机继电保护装置逻辑功能的判断准确性。

3、电压互感器二次回路故障

电压互感器二次回路故障，主要包括：①二次中性点接地方式异常。在出现多点接地的情况下，电压互感器二次接地以及电网之间将会产生电压，保护装置各相电压上叠加电压，导致各相电压出现幅值或者出现相位变化，造成方向元件与阻抗元件出现误动。②电压互感器开口三角电压回路异常。在出口接地出现故障时，会增大零序电压，回路电流随着回路负荷的阻抗的减小而增大，引发电压继电器短路现象，从而造成电器开口三角电压回路故障。

二、电力继电保护电工维修技术分析

电力继电保护的故障及维修要求电力继电保护故障排除工作人员以及故障维修工作人员有很强的电力继电保护技术。由于设备故障与征兆之间关系的复杂性和设备故障的复杂性，形成了设备故障诊断是一种探索性的反复试验的特点故障诊断过程是复杂的。对于一般的非系统保护，实现保护装置的计算机联网也有很大的好处。继电保护装置能够得到的系统故障信息愈多。当电力继电保护系统出现了故障时，工作人员可以通过缩小故障查找范围来进行电力继电保护的故障查找和排除。这些数学诊断方法又各有优缺点，研究故障诊断的方法成为设备故障诊断技术这一学科的重点和难点因此不能采用单一的方法进行诊断。

继电保护需要很强操作性才能完成，现在注入智能操作，现有的人工神经模拟就已经开始在继电保护之中投入使用，也是将继电保护推入一个里程碑式的进程。这种智能操作模式，在供电过程之中所存在的短路故障，可以快速进行解决。传统人工解决效率低，也耽误时间。但是使用智能系统之后，只需要半个小时时间，找到事故发生源头，并及时进行解决，为电路抢修争取大量宝贵时间。

面对继电保护故障，实际操作也需要有很强的技术应用性。出现电磁系统变形，电磁系统之中的铆装件出现弯曲，那直接就会给下道工序造成阻碍，严重的可能会报废。这种毛病是较为常见的，基本上造成的因素是铆零件过长，亦或是在安装过程中，用力不均而造成的问题。铆必须要符合安装所需要的尺寸、安装力度等，稍有不慎，都会造成严重的事故存在，在调整、下一步安装之后，都会形成障碍。解决此类问题，必须要在铆装之前，就必须要检测尺寸是否是否要求、外形是否合理、安装工具使用是否正确、用力均匀与否等各种问题，都会影响到整个系统出现变形等现象。

在继电器切换负荷之后的电要接触到触点，在很多产品之中，触点是依靠铆装压配合而成的。这种很容易会出现各种弊端，比如出现触点松动、位置偏差，这些都会影响正常运行，继电器接触可靠性也会大打折扣。铲除点松动是由于在对铆压力进行调节之时，调节不当而造成的问题。触点采用不同材料制作而成，工艺也需要使用针对性才能完成。有些材质熔点较高，硬度也较高，那么完全可以使用退火方式处理。

三、电力系统继电保护装置相关维修

1、电力系统继电保护装置的状态检修

对于目前的电力设备来说，最先进的检修方式还是状态检修。电力设备状态检修是当前电力设备检修方式中耗费最低而技术却是最先进的维修方式。下面就继电器的状态检修的三个方面进行简单分析和阐述：

继电装置状态的管理之初始状态。这个环节主要是要保证电力系统继电装置在运行的初始时是处于健康正常的运行的状态。不仅如此，还应该在电力系统的继电装置运行之前，尽可能的做到对类似设备的型式试验、特殊试验数据以及继电装置出厂试验数据和继电装置中的各元件的出厂试验数据进行详细的了解，此外，对电力系统继电装置的交接试验数据和施工记录等信息也应该有一个具体的了解。

对电力系统继电装置状态进行统计以及指导状态检修工作。这也就是说要对电力系统的继电装置运行状态的统计和分析，同时还要做到管理应用新的技术对继电装置进行详细的监测和试验而达到准确掌握继电装置的工作运行的状态，从而能够确保整个电力系统电力管理系统以及电力设备的安全。

2、继电装置的平时维护以及保养

对于35KV电力系统继电保护来说，平时的维护与保养也是极其重要的一个部分，下面就继电装置的平时维护以及保养应该注意的问题进行简单的分析：

提高电力系统工作人员的工作素质以及专业性。由于继电装置属于技术性的电力设备，工作人员的工作素质能够对此有着较大的影响，高素质以及专业的工作人员能够避免人为造成对继电装置的损坏以及能够专业的处理继电保护装置在平常运行中出现的一些小问题，在最大程度上保证继电装置能够正常的运行。

建立电力系统继电装置检修维护的规章制度。没有严格的规章制度就没有严格的设备安全维护，建立继电装置的检修维护的规章制度不仅仅可以指导以及要求工作人员对继电装置进行保养维护还能够做到在电力设备出现故障时能够最快的找到设备的负责人以及能够最快的解决故障。

对继电保护装置要做到一定的保养。继电保护装置的构成材料不是一种，电力系统也不是唯一构成的，这使得气候以及环境的问题可能会导致继电保护装置产生生锈等等的现象而出现故障，另外，继电保护装置可能由于时间的推移而出现老化，因此，工作管理人员在平时对继电保护装置进行维护保养之时，要注意对装置中的特殊元件进行特殊保养和维护。

总结：故障诊断就是通过一系列的异常现象和电力系统的运行状态作出判断，为系统修复提供可靠的依据，然后进行故障定位，进行故障修复，保证系统的正常运行。继电保护故障诊断就是对继电保护装置进行异常现象的判断，尽快查出异常原因，并修复异常的装置，保证继电保护起到真正的保护作用。

参考文献：

[1]徐雪良.继电保护故障分析处理系统在电力系统的应用[J].中国新技术新产品，2010（11）.